题目内容
中用长度等于球的直径的细绳将球挂在车厢的光滑侧壁上,如图所示,车厢在平直轨道上向左行驶,当车厢以g/4的加速度向左加速行驶时,车厢侧壁受到的压力设为F(F未知)。求:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156479291234.gif)
(1)当车厢侧受到的压力等于4F时,说明车向左运动的情况是怎样的?
(2)当车厢以g/2加速度向左加速行驶时,细绳的拉力等于球重的多少倍?
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156479291234.gif)
(1)当车厢侧受到的压力等于4F时,说明车向左运动的情况是怎样的?
(2)当车厢以g/2加速度向左加速行驶时,细绳的拉力等于球重的多少倍?
(1)车厢向左做匀减速运动,加速度的大小为
(2)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115647991273.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156479441098.gif)
(2)
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(1)在车厢侧壁上,受力如图所示,侧壁对球的支持力FN=F,设球的质量为m,车厢以g/4的加速度向左加速运动时,有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156480071940.gif)
F1cosa=mg①
F1sina-FN=mg/4②
其中sina=1/3。
可以解得FN=
。
当侧壁压力等于4F时,细绳的拉力F1不变
F1sina-4FN=ma③
解得加速度 a=-
,车厢向左做匀减速运动,加速度的大小为
。
(2)若车厢以g/2的加速度向左加速行驶时,球将离开侧壁,有
F′cosθ=mg和F′sinθ=mg/2
解得tanθ=1/2细绳拉力F′=
.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156480071940.gif)
F1cosa=mg①
F1sina-FN=mg/4②
其中sina=1/3。
可以解得FN=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156480381110.gif)
当侧壁压力等于4F时,细绳的拉力F1不变
F1sina-4FN=ma③
解得加速度 a=-
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156480381098.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156479441098.gif)
(2)若车厢以g/2的加速度向左加速行驶时,球将离开侧壁,有
F′cosθ=mg和F′sinθ=mg/2
解得tanθ=1/2细绳拉力F′=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241156480691062.gif)
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